面向广域分布式计算环境的任务与资源动态双向匹配方法

广域分布式计算环境可提供大规模的计算和存储资源,是支持算力互联和数据流转的重要基础设施。在广域分布式计算环境中,任务与资源的匹配对于提高系统性能具有重要意义。然而,任务与资源的多样性、地理位置分散的资源会增加二者匹配的复杂性。针对响应延迟高、匹配效率低等问题,提出了面向广域分布式计算环境的任务与资源动态匹配方法,通过建立统一的任务需求模型和资源能力模型来简化匹配过程,降低响应延迟。此外,定义了任务向匹配度和资源向匹配度以刻画任务视角和资源视角的偏好,并权衡二者;定义了任务和资源的双向综合匹配度以量化任务需求和资源能力的适配程度。最后通过动态计算每一组任务与资源间的双向综合匹配度以优化匹配效果。实验结果表明,与现有的方法相比,该方法可提升匹配效果,并大幅降低平均响应延迟。

特高压交直流电网的小干扰稳定性分析

分析了我国小干扰稳定仿真技术存在的主要问题,提出了解决问题的思路,包括:结合广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的小干扰稳定性分析、中长期过程中的小干扰稳定性分析、特征值的区域自动搜索算法、特征值灵敏度研究与应用、小干扰稳定在线预决策技术等。探讨了小干扰稳定性分析软件与在线动态安全分析预警系统的接口技术,以及并行计算技术的重要性,并指出小干扰稳定性分析技术是研究和分析特高压交直流电网低频振荡问题及其稳定措施的重要手段。

基于多信息源的大电网低频振荡预警及防控决策系统

低频振荡是威胁互联电网安全稳定运行的关键因素之一。负阻尼机理低频振荡和强迫功率振荡在我国均有发生。基于WAMS和EMS实时多信息源相结合,提出一种将低频振荡实时监测预警、扰动源定位、动态稳定控制策略在线搜寻综合应用于大电网的动态稳定防控方法。阐述了系统整体功能架构,介绍了多机理低频振荡防控并行技术方案。通过Prony计算、振荡能量指标、运行参数特征值灵敏度分析、模式匹配策略等方法实现低频振荡在线预警及防控,并指出了所涉及的关键技术。该系统可实现大电网低频振荡快速量化评估与辅助决策,对提高电力系统动态安全预警及防控水平,具有重要理论指导和工程实践意义。该原理方法在河南省互联电网低频振荡防控系统中得到实际应用。

广域电力系统整体建模的并行计算技术

在分析广域电力系统整体建模需求的基础上,提出广域电力系统整体建模并行化的方案,设计基于粒子群算法的并行优化算法,开发相关软硬件系统.通过算例系统进行测试,结果证明了广域电力系统整体建模的可行性与有效性,显示了并行化方法在整体建模计算时间上的优越性.表明该电力整体建模的并行计算技术具有较强的工程实用价值.

基于高速网络的广域高性能并行与分布式计算

本文试图说明以下观点：越来越多的高性能应用要求利用地理上分布的、各式各样的计算和数据资源。这些应用希望能够通过高速网络将地理上分布、异构的各种高性能计算机、数据服务器、大型检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等连接并集成起来，形成一个网络虚拟计算机（称为元计算机），来实现应用计算问题。这种元计算实质上就是基于高速网络的广域高性能并行与分布式计算。

面向21世纪的广域高性能元计算技术

一、引言高性能并行与分布计算是关系到国家战略利益的核心高技术,也是国民经济发展的重要基础,是一个重大的基础研究问题。由于计算机微处理器的速度越来越高,网络通信技术的迅猛发展,网络规模的扩大和速度的提高,特别是Internet技术的兴起和广泛应用,网络已经交叉纵横整个世界。与此同时,人类的应用需求朝着高性能、多样性、多功能发展。

基于网络的分布并行虚拟计算机DPVM的总体设计

基于网络的分布式并行计算技术提供高性能、低成本的计算资源。该文介绍所构造的一个基于网络的分布并行虚拟计算机DPVM。它由虚拟机层、通信层和基本类层组成,以浏览器方式提供用户界面;允许计算机加入系统,提供空闲计算资源,或登录到系统上,获得计算资源;采用Java作为程序设计语言,支持平台无关的分布并行计算。

基于网络的分布并行虚拟计算机的实现

构造了一个基于网络的分布并行虚拟计算机ＤＰＶＭ，它由虚拟机层、通信层和基本类层组成，包括服务器、工作机和客户机３种不同类型的机器。在简要介绍ＤＰＶＭ的总体结构之后，从服务器、任务通信、程序输出和消息传递并行语义的面向对象实现几方面对系统实现的关键技术进行讨论。

面向广域网络的主动发布订阅系统的设计框架

事件空间划分技术改变了传统基于内容发布订阅系统的基本交互模式和相关实现策略,形成了主动发布订阅系统.为了建立主动发布订阅系统的完整解决方案,在分析系统基本交互模式的基础上,提出了一个主动发布订阅系统的设计框架ACTPS(Active Publish/subscribe System).分为6个设计模型:事件模型,订阅模型,划分模型,构件模型,路由模型和匹配模型.详细描述了各模型的关键特征及核心实现策略,以及各个模型之间的联系.ACTPS为一般的主动发布订阅系统设计和实现提供了参考模型,并为进一步深入的研究和分析建立了基础.

基于可信计算的广域保护与变电站通信安全防御策略

将信息安全与系统自身业务及算法相结合,运用可信计算理论,提出了分层分布多Agent主动型通信安全防御框架。首先分析了网络攻击的特点和安全威胁的原因,给出了该防御框架的结构,研究其关键技术和策略,包括加密、签名、用户身份认证、访问权限与角色检查、平台认证、网络可信连接、可疑网络行为检查、加强型数字关联、与业务相关的容错处理和恶意行为分析等不同层次的可信模块。针对一种广域后备保护系统,给出了初步的安全设计,对变电站中多种加密算法的运行性能进行了测试。

元计算的灵活构架

元计算机就是一个用软件连接起来的像PC一样容易使用的异构网络计算资源 ,近年来发展非常迅速 .文章首先讨论了它的发展背景 ,接着介绍了元系统在国内外的发展和研究的情况 ,并在此基础之上给出了一个灵活的实例———IceT .

jME元计算环境研究与实现

介绍构造的元计算环境jME ,阐述构建支持两层并行的元计算系统的节点管理、问题控制及用户管理等几个方面的关键技术。最后给出一个简单的性能分析。

网络环境下分布式并行计算研究

本文讨论网络环境下的分布式并行计算，以区域分裂法与混乱块迭代为基础，在Ｎｏｖｅｌｌ网上利用多台微机作分布式计算。文中给出了温度场、薄膜障碍、弹塑性杆的自由扭转等实例，讨论了它的计算效率、时效性及数据完整性等有关问题。

Ameoba系统和广域网通信

Ａｍｅｏｂａ是Ｆｒｅｅ大学（ＶＵ）和数学与计算机科学中心（ＣＷＩ）开发的分布式系统。这是一个基于目标的系统，大多数运算具有请求──服务特征，采用ＲＰＣ本原实现请求──服务进程间的通信。本文简要介绍实现广域网ＲＰＣ通信的Ａｍｏｅｂａ系统。

面向国家高性能计算环境的虚拟数据空间系统

高性能计算环境是支撑国家科技创新、经济发展、国防建设的核心信息基础设施,世界高性能计算强国纷纷建设基于多超算中心资源的广域高性能计算环境。然而,高性能计算环境中资源种类繁多且地域分布广,无法有效发挥资源的聚合效应,难以满足大型应用对广域分布数据的统一管理和高效访问需求。为此,提出了一套可用于构建广域全局虚拟数据空间的完整技术体系,包括虚拟数据空间模型、跨域虚拟数据空间构建、广域环境中数据高效迁移、广域环境中存算协同调度、跨域高并发数据聚合处理等技术,并研发了一个可运行于国家高性能计算环境的虚拟数据空间系统,可有效支撑广域分散异构存储资源的统一高效访问,实现广域环境中分布数据的跨域共享和协同处理。目前,该软件系统已在国家高性能计算环境实验性部署,并验证了分子对接、全基因组关联分析、天气预报模式3类典型大型应用。验证结果表明,所研虚拟数据空间构建方法和系统可有效聚合广域分散的存储资源,满足大型应用的数据空间需求。

有限元元计算环境DPFEM的研究

利用Java语言对已有的有限元软件进行对象包装 ,并利用公共对象总线技术 (CORBA)将它们包装成为可以远程调用的分布式计算组件 ,通过Java和CORBA的有机结合实现了异构网络平台上的有限元程序的互操作。在此基础上 ,给出了分布式有限元并行计算环境DPFEM (DistributedParallelFiniteElementMehtod)的框架模型 ,实现了有限元元计算的原型。

面向军用网格的广域分布式数据处理框架

在军事应用场景下,各部队日常积累的海量数据具有部署分散、区域跨度大等特点,通过将跨域的原始数据汇总后再分析的方式面临着计算效率低、带宽压力大的挑战。本文在借鉴Hadoop、Spark等分布式计算框架的基础上,结合网格计算的思想提出了一种适用于军用网格环境的广域分布式数据处理框架,能够将各部队中分布松散的数据、计算资源聚合起来构成一个大规模计算系统,以提供在跨军网广域范围内的大数据分析处理能力。同时,模拟军事应用场景设计了仿真实验,实验结果证实本框架相对于传统计算方式在计算效率上有显著提高。